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雖然無線充電的概念非?;馃?,但事實上,無線充電技術(shù)的發(fā)展仍然前景不明,面臨諸多阻礙,標準不統(tǒng)一是它最大的“硬傷”

  • 發(fā)布時間:2014-08-10 04:29:27  來源:文匯報  作者:佚名  責任編輯:羅伯特

  本報記者張曉鳴

  大多數(shù)人去星巴克有三個目的:喝咖啡、蹭Wi-Fi,以及給手機充電。但是問題是,前面兩個目的實現(xiàn)起來比較容易,而靠近充電插座的座位的數(shù)量卻是有限的。萬一碰到幾個霸占座位充電的顧客,那你就干等著吧。

  隨著個人擁有的智能終端數(shù)量不斷增多,如何更方便地給這些終端充電,成為業(yè)界探索的一大方向。據(jù)美國市場研究調(diào)查公司IHS調(diào)查顯示,智能手機中大約有70%的用戶至少每天為手機充一次電,30%的人每天要充2次以上。因此,無線充電技術(shù)的出現(xiàn),為智能終端充電方式的革命帶來了可能。近日,星巴克在美國推出最新服務(wù),將逐步在各門店設(shè)立免費手機無線充電點,并在洛杉磯首次試推。

  在技術(shù)演進和需求的推動下,無線充電技術(shù)正在快速成熟,并走進現(xiàn)實應(yīng)用。那么,無線充電技術(shù)究竟會是曇花一現(xiàn),還是未來的大勢所趨?我們真的即將進入一個充電不設(shè)“線”的時代嗎?

  無線充電技術(shù)(Wireless chargi ng technol ogy),源于無線電力輸送技術(shù)。又稱感應(yīng)充電、非接觸式感應(yīng)充電,是利用近場感應(yīng),也就是電感耦合,由供電設(shè)備(充電器)將能量傳送給用電的裝置,該裝置使用接收到的能量對電池充電,并同時供自身運作之用。由于充電器與用電裝置之間以電感耦合傳送能量,兩者之間不用電線連接,因此充電器及用電的裝置都可以做到無導(dǎo)電接點外露。

  目前主流的無線充電技術(shù)主要有——

  電磁感應(yīng)式充電初級線圈一定頻率的交流電,通過電磁感應(yīng)在次級線圈中產(chǎn)生一定的電流,從而將能量從傳輸端轉(zhuǎn)移到接收端。目前最為常見的充電解決方案就采用了電磁感應(yīng)。事實上,電磁感應(yīng)解決方案在技術(shù)實現(xiàn)上并不神秘,比亞迪早在2005年申請的非接觸感應(yīng)式充電器專利,就使用了電磁感應(yīng)技術(shù)。

  磁場共振充電由能量發(fā)送裝置和能量接收裝置組成,當兩個裝置調(diào)整到相同頻率,或者說在一個特定的頻率上共振,它們就可以交換彼此的能量,是目前正在研究的一種技術(shù)。麻省理工學(xué)院(MIT)一個研究團隊不久前利用該技術(shù),點亮了兩米外的一盞60瓦燈泡,并將其取名為WiTrici ty。

  無線電波式充電這是發(fā)展較為成熟的技術(shù),類似于早期使用的礦石收音機,主要由微波發(fā)射裝置和微波接收裝置組成,可以捕捉到從墻壁彈回的無線電波能量,在隨負載作出調(diào)整的同時保持穩(wěn)定的直流電壓。這種方式只需一個安裝在墻壁插頭的發(fā)送器,以及可以安裝在任何低電壓產(chǎn)品上的“蚊型”接收器。

  再也不用“專門找一個時間充電”

  星巴克日前表示,將在美國包括Teavana茶吧在內(nèi)的7500個門店,設(shè)立10萬個“Powermat Spot”免費無線充電站點,并從洛杉磯海灣區(qū)開始試推。今后,消費者將擺脫電源插座,僅需將手機放在桌面的特殊裝備上,即可實現(xiàn)手機充電?!癙owermat”外觀類似黑色小圓盤,它能持續(xù)放出低電,方便消費者在享用咖啡的同時,順便為隨身的各種移動智能終端充電。

  Powermat于2006年由以色列企業(yè)家RanPoliakine創(chuàng)立,公司多年來一直專注于手機與其它設(shè)備有線充電轉(zhuǎn)換技術(shù)的研發(fā),2011年開始與金霸王電池合作,推出了一系列針對移動智能終端充電需求的套管、適配器等產(chǎn)品。星巴克店內(nèi)布設(shè)的這款Powermat是其最新出品,它使用了一種被稱為“電磁感應(yīng)充電”的新技術(shù),該技術(shù)可以實現(xiàn)相近物體之間的電力傳輸,其最大賣點,就是充電時不再需要那根煩人的電線了。

  其實,電磁感應(yīng)作為無線充電的基礎(chǔ)技術(shù),早就不是什么新鮮事物了,它已經(jīng)存在了足有100多年,其原理如下:首先,充電座上的電磁感應(yīng)線圈會形成一個電磁場,這個磁場與另外一個電磁感應(yīng)線圈接觸后(線圈一般連接在需要充電的設(shè)備上),就會向其輸送電力。在專家看來,它的工作原理跟用充電座給你的電動牙刷充電沒什么不同。

  不過電磁感應(yīng)技術(shù)也有缺點,使它難以成為一種主流技術(shù)。首先,每個電磁感應(yīng)線圈只能給一臺設(shè)備充電。因此,在如今多設(shè)備并存的環(huán)境中不免顯得低效和不方便。其次,它需要用戶把設(shè)備的位置放得很準確,才能讓線圈啟動和保持充電程序。

  對此,RanPoliakine的觀點是,推廣無線充電技術(shù)的關(guān)鍵,并不在于怎樣實現(xiàn)最快速或最有效的連接,而在于如何讓人們在最需要的地方用上它:“我們試圖解決的問題是,如何讓消費者整天都能充電。最大的阻礙就是關(guān)聯(lián)性,我們應(yīng)該把充電點放在哪里?”他補充道:“你最需要這項服務(wù)的地方,是在家或辦公室以外的地方?!?/p>

  他說的很有道理。把充電點放在星巴克的門店里不失為一個好辦法,至少可以避免消費者在咖啡廳里長聊時不得不到處找電源插口。另外,也可以把它放在機場、酒店或Powermat的充電站里。如果按照充電效率來看,無線充電比不上有線充電。也就是說,用無線充電會花費更多的時間。不過無線充電的意義就在于可以充分利用碎片時間--你不用拿出電線插入接口,當你不用手機時,放下它就等于給它充電,不用“專門找一個時間充電”。

  各種標準技術(shù)眼花繚亂

  不過,無線充電能否成為主流,星巴克說了不算。在這點上,諾基亞的態(tài)度很重要。

  作為最早將無線充電技術(shù)引入到智能手機領(lǐng)域的制造商,諾基亞英國最近通過卡通短片的形式,再次展現(xiàn)了無線充電技術(shù)的魅力。視頻中,一對夫妻累了一天回到自己的臥室,男主人公(使用iPhone)回家后往床上一趟,想著給手機充電,然后到處翻找充電器,而最后,由于隨手一扔,導(dǎo)致充電線再次脫離接口……反觀女主角,簡單地將Lumia1520放在一塊無線充電平板上,然后,第二天早上起來就會發(fā)現(xiàn)手機妥妥地“滿電復(fù)活”了。視頻的畫外音強調(diào):“在你的臥室,是時候跟煩亂的線纜說No了。通過無線充電器,你能夠讓Lumia智能手機像孩子睡著一樣乖乖地充電。”

  智能終端巨頭中,諾基亞在無線充電技術(shù)上的投入最多,堪稱“第一個吃螃蟹的人”。2012年發(fā)布的Lumia920和Lumia820,就是首批支持這一功能的智能手機。與此同時,諾基亞還開發(fā)出眾多無線充電外圍設(shè)備,像是無線充電托盤、無線充電支架、“小胖仔”Fatboy無線充電枕頭,以及JBLPowerUp無線充電音箱……只要將支持這一功能的手機放在以上任意一款設(shè)備上,就能開始自動充電。

  不過,雖然各大巨頭躍躍欲試,但無線充電領(lǐng)域至今還沒有一個統(tǒng)一的技術(shù)標準。以諾基亞Lumia設(shè)備為代表的“Qi”標準,和Powermat主導(dǎo)的電源事業(yè)聯(lián)盟(PMA)標準之間,雖然都是一樣采用電磁感技術(shù),產(chǎn)品彼此間卻無法兼容。比如在星巴克,基于PMA標準的Powermat無法為支持Qi標準的各種設(shè)備、像是Nexus平板、Lumia手機等無線充電。雖然由于門檻低、通用性強,Qi成為各家手機及移動設(shè)備廠商最喜愛的標準,產(chǎn)業(yè)中支持Qi的企業(yè)達到了200多家,而PMA只有72家。但是,不兼容就是不兼容,對普通用戶來說,一點辦法也沒有。

  除了最流行的電磁感應(yīng),躍躍欲試的無線充電技術(shù)和標準還有不少,比如以磁共振技術(shù)生產(chǎn)的無線充電裝置。這類設(shè)備主要依賴電磁共振耦合原理,在每個線圈周圍形成一個能夠傳輸電力的磁場,不需要對線圈進行精確排列。它的最大優(yōu)勢,是可以隔著一段較小的距離實現(xiàn)無線充電,不需要讓設(shè)備與充電器直接接觸。因此你可以把充電板鑲嵌在桌子底下,而不是放在桌面上。磁共振技術(shù)的另一個優(yōu)點,是可以同

  時支持一臺以上設(shè)備充電。為此,相關(guān)廠商在此技術(shù)上成立了A4WP標準聯(lián)盟。去年,Intel加入了A4WP的無線充電聯(lián)盟,成為了該聯(lián)盟一個重要成員。

  此外,還有一種iNPOFi技術(shù)。其產(chǎn)品采用智能電傳輸無線充電技術(shù),具備無輻射、高電能轉(zhuǎn)化效率、熱效應(yīng)微弱等特性。值得一提的是,該技術(shù)由中國企業(yè)自主研發(fā)。采用該技術(shù)的充電設(shè)備包含電源發(fā)射裝置和電源接收裝置兩部分,發(fā)射裝置大小、薄厚與普通手機相當,接收裝置嵌入手機保護套中,將手機套上保護套,平放在發(fā)射裝置上就可以開始充電。充電過程中,手機不需要插上任何連接線。相關(guān)檢測顯示,充電過程中電磁輻射為零,電能效率轉(zhuǎn)換達94.7%,接近有線充電。iNPOFi充電設(shè)備支持低電壓供電,兼容普通USB供電。同時可實現(xiàn)低溫充電,有效保障設(shè)備及電池的使用安全及壽命。

  規(guī)?;瘧?yīng)用尚待時日

  “看起來很美”,這用來形容當前的無線充電技術(shù)頗為合適。

  雖然無線充電的概念非常火熱,但事實上,無線充電技術(shù)的發(fā)展仍然面臨諸多阻礙,標準不統(tǒng)一就是一大“硬傷”。在目前的市場上,有包括PMA、A4WP以及Qi在內(nèi)的三大標準,代表不同的廠商陣營和利益集團。雖然很多廠商都已經(jīng)推出了基于各自標準的產(chǎn)品和應(yīng)用,但是這些標準之間卻不具備互通性。對于消費者而言,要想“一款產(chǎn)品走天下”的愿望還是無法實現(xiàn)。

  就拿星巴克推出的無線充電服務(wù)來說,其基于PMA標準,如果是不支持PMA標準的終端,想在星巴克使用無線充電服務(wù),那就必須配備相應(yīng)的適配器,這對于用戶而言,無疑增加了成本并提升了操作的難度。

  更多的企業(yè)是“腳踩兩條船”,比如高通不止是A4WP標準的建立者,它也是Qi標準的和PMA標準的支持者;三星的情況也基本一樣,而Intel雖然沒有正式宣布要加入其他兩個標準,但用腳趾想,也知道它絕不會將自己捆死在A4WP標準上。

  不僅在智能終端無線充電領(lǐng)域,在電動汽車無線充電領(lǐng)域,標準的統(tǒng)一也是一大難題。很長一段時間內(nèi),業(yè)界對于電動汽車無線電力傳輸頻率都有爭議,這在一定程度上影響了技術(shù)發(fā)展的腳步。不過,近期業(yè)界就此達成了一致,決定采用85kHz頻率。2013年11月,推進“SAEJ2954”標準制定的美國汽車工程師協(xié)會(SAE)宣布采用85kHz,隨后日本企業(yè)也將85kHz列為第一候選。

  未來究竟是哪個標準會一統(tǒng)天下,還是幾大標準分足鼎立,我們不得而知,不過為消費者帶來更簡單、更便利的應(yīng)用卻是業(yè)界追求的永恒目標。不久前,芯片廠商博通就發(fā)布了一款名為BCM59350的無線充電芯片,這款芯片聲稱可以兼容現(xiàn)有所有的無線充電標準。無論用戶無論使用哪種無線充電技術(shù)設(shè)備,在該芯片的支持下都可以自由充電。

  當然,無線充電技術(shù)的普及在破解標準難題之后,仍將面臨一系列的挑戰(zhàn)。如何讓無線充電產(chǎn)品的成本持續(xù)降低,適應(yīng)大規(guī)模普及的需要?如何在公共場所大規(guī)模鋪設(shè)無線充電設(shè)備,讓消費者真的可以隨時隨地實現(xiàn)充電?這些都是待解之題。不過,也有業(yè)內(nèi)人士指出,進入無線充電領(lǐng)域的廠商越多,成本越快向下走,目前正是低成本潛伏期。為了搶占這一市場,國內(nèi)外廠商必然爭相推出低成本方案以滿足客戶需求。

  客觀而言,相對于傳統(tǒng)的有線充電方式,無線充電技術(shù)確實能夠帶來諸多便利,打破時間和空間上的約束。我們有理由相信,隨著無線充電技術(shù)的發(fā)展以及相關(guān)產(chǎn)品的進一步成熟,無線充電技術(shù)將會擁有一個美好的應(yīng)用前景。

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